東電首臺EPC亞臨界煤粉爐性能試驗(yàn)問題探究

于文軒 胡寧 李征（東方電氣股份有限公司,四川成都610036）

東電首臺EPC亞臨界煤粉爐性能試驗(yàn)問題探究

于文軒 胡寧 李征（東方電氣股份有限公司,四川成都610036）

中電荔新項(xiàng)目是東方電氣股份有限公司在國內(nèi)第一個(gè)大型的設(shè)計(jì)采購施工（EPC）項(xiàng)目，機(jī)組投產(chǎn)性能試驗(yàn)的主要問題：機(jī)組出力、煙風(fēng)阻力大、煙氣流量偏大、廠用電率偏高、不明泄漏量過大、煤耗熱耗超出合同保證值。在兩臺機(jī)組大修期間，通過對氧量計(jì)的標(biāo)定、尾部煙道加裝導(dǎo)流板、SCR側(cè)加裝升壓風(fēng)機(jī)和旋風(fēng)分離器等措施來解決上述問題。再次性能試驗(yàn)結(jié)果證明上述措施對機(jī)組的性能指標(biāo)有了較大幅度的改善，也為今后的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型提供重要的參考和依據(jù)。

性能試驗(yàn)；出力；煙風(fēng)阻力；泄漏

中電荔新2×330MW熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目是東方電氣股份有限公司在國內(nèi)第一個(gè)大型的設(shè)計(jì)采購施工（EPC）項(xiàng)目。整個(gè)工程由廣西電力工程建設(shè)公司承擔(dān)安裝，廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院成套設(shè)計(jì)，廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司負(fù)責(zé)機(jī)組調(diào)試任務(wù)[1-2]。本文就鍋爐在性能試驗(yàn)中出現(xiàn)的問題及解決措施進(jìn)行討論。

1 設(shè)備概況

鍋爐采用DG1080/17.4-Ⅱ6亞臨界、自然循環(huán)、單爐膛四角切圓燃燒、一次中間再熱、擺動燃燒器調(diào)溫，平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、露天布置、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、“П”型布置汽包鍋爐。三分倉回轉(zhuǎn)式空預(yù)器。采用選擇性催化還原法（SCR）脫硝。

2 兩臺機(jī)組的主要問題和解決措施

2.1 主要問題

機(jī)組出力問題。1#機(jī)組在負(fù)荷300MW加100t/h的低壓蒸汽時(shí)，鍋爐引風(fēng)機(jī)已達(dá)到最大出力，鍋爐SCR入口的含氧量為0.8-1.0%；2#機(jī)組在引風(fēng)機(jī)達(dá)到最大出力的工況時(shí)，機(jī)組的出力為330MW，鍋爐SCR入口的含氧量0.8%～1.0%；兩臺機(jī)組均無達(dá)到鍋爐BMCR工況的要求。

鍋爐煙風(fēng)阻力大，煙氣流量偏大。在核查、排除機(jī)組出力問題的過程中，發(fā)現(xiàn)鍋爐部分設(shè)備在機(jī)組試驗(yàn)負(fù)荷的工況時(shí)，其設(shè)備的阻力超出設(shè)計(jì)的阻力許多，甚至出現(xiàn)個(gè)別設(shè)備的阻力值超出設(shè)計(jì)值的100%。當(dāng)然此時(shí)的入爐煤量、煙氣量也大幅超出設(shè)計(jì)值。

廠用電率偏高。在業(yè)主方對兩臺機(jī)進(jìn)行停機(jī)小修后，分別于2013年6月和2013年8月進(jìn)行性能試驗(yàn)，性能試驗(yàn)結(jié)果表明兩臺機(jī)組的廠用電率均超出設(shè)計(jì)值，其具體情況為：1#機(jī)組THA工況下（含脫硫脫硝）平均廠用電率6.02%，設(shè)計(jì)值為5.51%；2#機(jī)組THA工況下（含脫硫脫硝）平均廠用電率6.35%，設(shè)計(jì)值為5.94%。兩臺機(jī)組均高于設(shè)計(jì)值。

不明泄漏量過大。性能試驗(yàn)結(jié)果表明：1#機(jī)組不明泄漏率0.9%，2號機(jī)組不明泄漏率1.53%～1.8%，均超出《火電機(jī)組啟動驗(yàn)收性能試驗(yàn)導(dǎo)則》（1998）的規(guī)定（機(jī)組不明泄漏量不得大于0.3%～0.5%）。

機(jī)組性能指標(biāo)不滿足合同要求。性能試驗(yàn)結(jié)果表明：1#機(jī)組熱耗8183kJ/kwh，而合同保證值7925kJ/kWh，高出合同保證值258.5kJ/kWh；供電煤耗為325.0g/kWh,而設(shè)計(jì)供電煤耗為318.55g/kWh,高出設(shè)計(jì)值約6.4g。2#機(jī)組的各項(xiàng)性能指標(biāo)：熱耗8203.9kJ/kWh，而合同保證值為7943 kJ/kWh，高出合同保證260.9 kJ/kWh；供電煤耗324 g/kWh，設(shè)計(jì)供電煤耗319.19 g/ kWh，高出設(shè)計(jì)值4.8 g/kWh。

2.2 解決措施

（1）針對機(jī)組出力的問題

影響機(jī)組出力可能的原因有：爐膛氧量計(jì)不準(zhǔn)，引風(fēng)機(jī)選型過小，煙風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備阻力值超標(biāo)。通過設(shè)計(jì)人員的再次審核、確認(rèn)、參考同類型機(jī)組和試驗(yàn)結(jié)果表明，供貨范圍脫硝、空預(yù)器的阻力值均在設(shè)計(jì)偏差范圍內(nèi)，引風(fēng)機(jī)的選型能夠滿足運(yùn)行要求。業(yè)主委托西安熱工院進(jìn)行測試，試驗(yàn)結(jié)果再次證明脫硝、空預(yù)器的阻力值在正常范圍內(nèi)，引風(fēng)機(jī)能夠滿足運(yùn)行要求。后經(jīng)證實(shí)爐膛氧量計(jì)不準(zhǔn)是影響機(jī)組出力的因素之一。

（2）鍋爐煙風(fēng)阻力大，煙氣流量偏大

在解決機(jī)組出力問題時(shí)，發(fā)現(xiàn)機(jī)組的負(fù)荷煙氣量偏大，入爐煤量也接近BMCR工況，而實(shí)際負(fù)荷遠(yuǎn)沒達(dá)到該工況。以2#機(jī)組試驗(yàn)為例，試驗(yàn)工況為279.7MW另加110.1t/h的四抽供熱蒸汽，而此時(shí)從引風(fēng)機(jī)入口的測得煙氣量561.5 m3/s，入爐煤量為148.7t/h。試驗(yàn)測得引風(fēng)機(jī)出口到脫硫增壓風(fēng)機(jī)入口煙道阻力1400Pa。綜合分析出現(xiàn)上述情況的主要原因：汽輪機(jī)熱耗偏高、飛灰可燃物偏高、排煙溫度偏高、空預(yù)器漏風(fēng)率偏大以及燃煤水分偏大。在兩臺機(jī)組大修過程采取如下措施解決上述問題：(1)對汽輪機(jī)揭缸進(jìn)行全面檢查、復(fù)測和調(diào)整；(2)在脫硝側(cè)加裝升壓風(fēng)機(jī)和旋風(fēng)分離器，在保證脫硝氨稀釋風(fēng)壓力的前提下，降低送入爐膛一次風(fēng)的壓力這樣更有利通過調(diào)節(jié)風(fēng)壓和風(fēng)量來加強(qiáng)配風(fēng)，調(diào)整鍋爐的燃燒狀況以達(dá)到盡可能降低排煙溫度和減少飛灰中可燃物含量的目的；(3)大修期間對空預(yù)器的密封間隙進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)啟動高壓水泵對空預(yù)器進(jìn)行沖洗；(4)因場地受限，對引風(fēng)機(jī)出口至脫硫增壓風(fēng)機(jī)入口的煙道無法做太大改動，只能在拐彎處適當(dāng)?shù)奈恢眉友b導(dǎo)流板盡可能通過減少煙道漩渦的方式來降低本段煙道阻力。

（3）不明泄漏量超標(biāo)

不明泄漏量超標(biāo)的主要原因就是閥門內(nèi)漏，新投產(chǎn)的機(jī)組管道內(nèi)焊渣、鐵銹、氧化皮等雜質(zhì)在機(jī)組啟動前未能沖洗干凈而且也不易沖洗干凈。在機(jī)組投產(chǎn)后才陸續(xù)沖出，勢必對閥門的密封件、閥芯等造成損傷而致使閥門關(guān)不嚴(yán)，尤其對鍋爐底部排污閥的損傷和沖擊。

（4）廠用電率偏高、性能指標(biāo)不符合要求

在大修期間嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對汽輪機(jī)揭缸復(fù)查、重新調(diào)整，閥門內(nèi)漏的情況得到解決，空預(yù)器漏風(fēng)率的合符標(biāo)準(zhǔn)，煤質(zhì)與設(shè)計(jì)煤種偏離不大，煙道內(nèi)導(dǎo)流板的加裝按時(shí)完成，通過燃燒優(yōu)化調(diào)整能夠使煤耗、熱耗和廠用電率得到明顯改善，符合合同標(biāo)準(zhǔn)。

3 性能改善效果

中電荔新項(xiàng)目2#機(jī)組于2014年1月17完成大修并啟機(jī)，1#機(jī)組2014年5月16日完成大修啟機(jī)。經(jīng)過充分的準(zhǔn)備和燃燒調(diào)整后，分別于2014年3月和2014年7月再次進(jìn)行性能試驗(yàn)。性能試驗(yàn)結(jié)果和第一次性能試驗(yàn)結(jié)果的對比如下表。

表1 1#機(jī)組的主要性能指標(biāo)

表2 2#機(jī)組的主要性能指標(biāo)

%鍋爐效率熱耗94.13 8203.9 94.492 8011 92.23 7943煤耗kJ/ kWh g/ kWh 324 312.7 319.19

4 結(jié)語

在機(jī)組大修期間通過對閥門檢修、汽輪機(jī)全面揭缸檢查、尾部煙道加裝導(dǎo)流板、脫硝裝置增加升壓風(fēng)機(jī)和旋風(fēng)分離器對機(jī)組的節(jié)能降耗非常明顯，同樣為今后設(shè)備的選型、系統(tǒng)布置，缺陷故障的處理和排除等方面提供非常重要的參考和依據(jù)。

[1]梁津狄.廣州中電荔新電力實(shí)業(yè)有限公司2號機(jī)組鍋爐額定出力性能試驗(yàn)報(bào)告[R].廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司, 2013.

[2]王標(biāo).廣州中電荔新電力實(shí)業(yè)有限公司1號機(jī)組汽機(jī)性能試驗(yàn)報(bào)告[R].廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司,2013.

國家工程資助項(xiàng)目(發(fā)改委能源[2009]2535號)

于文軒（1981-），男，碩士，東方電氣股份有限公司國際工程分公司火電業(yè)務(wù)三部，鍋爐工程師，研究方向：電站鍋爐設(shè)備技術(shù)管理

胡寧（1972-），男，漢族，四川自貢人，本科，東方電氣股份有限公司，工程師，研究方向：主要從事電站鍋爐技術(shù)管理

李征（1984-），男，漢族，河北張家口人，碩士，東方電氣股份有限有限公司，工程師，研究方向：主要從事電站鍋爐技術(shù)管理